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Vapor a 3 MPa y 400 °C ingresa en una tobera adiabática, con un flujo estacionario a velocidad de 40 m/s. Al salir, lo hace a 2 MPa y 300 m/s. Suponiendo que es posible despreciar la diferencia de energía potencial: El valor de la entalpía específica para la entrada a la tobera es:

Aire es comprimido en un compresor de 12 kW, desde una presión P1 a una presión P2. La temperatura del aire es mantenida a 25°C, constante durante el proceso como resultado de una transferencia de calor al medio circundante a 10 °C. Determinar la tasa de cambio de entropía del aire.

Para un sistema abierto, los términos que son necesarios de considerar para la expresión de su energía total son:

Una máquina de Carnot opera entre 727 °C y 127 °C. Toma 20 kJ del reservorio caliente y libera 8 kJ al reservorio frío. Si la temperatura del reservorio caliente es incrementada, ¿qué ocurre con la eficiencia?

Un dispositivo cilindro-émbolo, cuyo émbolo descansa sobre un conjunto de topes, contiene al inicio 2 kg de aire a 200 kPa y 47°C. La masa del émbolo es tal, que se requiere una presión de 500 kPa para moverlo. En esa condición, se transfiere calor al aire hasta que se duplica su volumen a 500 kPa de presión constante. Suponiendo que este sistema puede ser trabajado en la aproximación de gas ideal, que es posible despreciar variaciones de energía mecánica y considerando R= 0,287 (kPa m3) / (kg K): El valor de la variación de energía interna del sistema es:

Una máquina de Carnot opera entre 727 °C y 127 °C. Toma 20 kJ del reservorio caliente y libera 8 kJ al reservorio frío. Si las temperaturas del reservorio caliente y del reservorio frío son incrementadas en la misma cantidad, ¿qué ocurre con su eficiencia?

Un gas ideal se expande en una turbina adiabática de 1200 K, 600 kPa a 700 K y la misma genera una potencia de 200 kW. Suponiendo que se tiene flujo estacionario, que podemos despreciar variaciones de energía cinética y potencial, y que el dispositivo funciona adiabáticamente, el valor promedio de los calores específicos para ese rango de temperaturas es: El flujo volumétrico de entrada es:

La entropía es una propiedad extensiva, por lo tanto, la entropía total de un sistema es igual a la suma de las entropías de las partes del sistema. Esto se puede expresar a partir de:

Considere una pequeña turbina que funciona con una alimentación de vapor de agua a 1.000 kPa y 400°C sobrecalentado. El vapor a la salida de la turbina se encuentra saturado a 10 kPa y con un título de 0,95. Por una necesidad de calentamiento de otra etapa del proceso industrial, se interviene la turbina para extraer vapor en un punto intermedio (entre la entrada y salida del vapor), que se encuentra a 100 kPa y entalpía de 2.716,6 kJ/kg. La cantidad de masa de vapor extraída corresponde al 10 % del vapor circulante y sale a una velocidad despreciable. Datos: 1 bar = 100 kPa = 0,1 MPa; 1 kW = 1 kJ/s La variación de entropía específica entre el estado de alimentación y el estado de salida es:

Acabas de asumir el puesto de jefe de producción de una empresa. Uno de tus colegas (colega 1) te dice que para lograr lo anterior, es necesario permanecer constantemente al tanto de tu público objetivo, mientras otro colega (colega 2) te dice que no porque la operación no está relacionada con esos temas. ¿De cuál colega seguirías el consejo?